浅谈大型融合式人防工程综合体设计

郭海英

（广东中人工程设计有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

随着我国经济的高速发展，为提高土地的利用率，城市建设正在快速地往地下发展。目前，我国城市地下空间的开发规模快速增长，大型、特大型地下综合体越来越多。根据《中华人民共和国人民防空法》，地下空间开发需要兼顾人防工程的建设，地下综合体人防建设应该与快速发展的地下轨道、隧道、地下空间融合，达到战备效益、社会效益、经济效益和环境效益最大化，形成规模适当、种类齐全、布局合理、功能配件齐全的人防工程体系，充分发挥平战结合的作用[1]。本文以广州南站区域地下空间及市政配套设施人防工程综合体为例，探讨大型融合式人防工程防护体系存在的问题。

1 项目特点与难点

广州南站区域地下空间及市政配套设施人防工程综合体属于特大型地下空间项目，兼具智能停车、现代化商业、开放式中庭、垂直交通、集中供冷系统、高低压电房等复杂功能，具有管线集中程度高、管线种类复杂且直径超常规的特点。

《人民防空工程设计规范》（GB 50225—2005）要求：①二等人员防护单元面积最大为2000 m2、物资库及专业队装备掩蔽部的防护单元面积最大为4000 m2。②人防穿墙、穿顶板管径不能超过150 mm。本项目因大型地下室功能的特殊性导致大样管径空调管线穿越人防墙，按现行规范无法解决人防墙穿管防护问题。

为解决上述难题，本文主要对以下3个方面进行研究：①特大型地下综合体在能够发挥综合商业、交通、文娱、市政公用设施等功能的前提下，如何在战时保障城市的正常运转。②特大型地下综合体战时的功能定位及防护体系组成。③特大型地下综合体的防护功能、防护标准及防护设计要求[2]。

另外，根据国家人防建设有关政策、法规，参照《人民防空工程战术技术要求》等，创新提出人防工程综合体概念，完善战时功能配置，优化各类人防工程配比，从而提升人防体系的综合防护能力，同时突破《人民防空地下室设计规范》中穿越人防墙的设备管道管径不能大于150 mm的限制，通过防护技术创新解决了特大型地下综合体人防建设中管道过于集中穿越造成人防工程防护能力降低的重点难题。本项目的研究也为国家人防办提出的《大型融合式人防工程综合体防护研究》提供了研究范例，为特大型人防工程综合体建设提供了具有现实意义的参考案例[3]。

2 项目的防护功能、防护标准及防护设计要求

2.1 防护功能

（1）广州南站东广场人防综合体指广州南站区域地下空间及市政配套设施人防工程综合体。

（2）广州南站东广场人防综合体应按照平战融合、配套齐全、功能完善、防护有效的原则进行人民防空工程配置[4]。

人防综合体主要是在战时保障城市的正常运转，强调平战功能融合。因此须配备一定数量的公共商业服务设施，引入应急人防的概念，并与常规的人防工程有机结合，其中综合管理指挥所不允许平战转换；医疗救护工程宜结合地面医院建设，平时功能和战时功能应尽量一致，避免出现大量转换。

（3）广州南站东广场人防综合体功能组成及比例如下：人防工程占比20%［其中包括二等人员掩蔽工程、物资库工程、综合管理指挥所（可与防空专业队队员掩蔽工程合建）、防空专业队装备掩蔽工程、医疗救护工程及其他配建工程］，应急人防工程占比

30%（其中包括应急人员掩蔽部、应急综合物资库、应急商业服务区、应急车辆掩蔽部），普通地下空间占比50%。

2.2 防护标准

（1）广州南站东广场人防综合体战时功能要素防护级别如表1所示。

表1 广州南站东广场人防综合体战时功能要素防护级别

（2）应急人员掩蔽部、应急商业服务区掩蔽面积按3~5 m2/人计，应急综合物资库按0.15~0.2 m2/人计，应急车辆掩蔽部按小型车30~40 m2/台计，专业队装备掩蔽部按中型车50~70 m2/台计。

（3）人防综合体的应急人防工程出入口应符合下列要求：①每个防护单元应设置不少于两个出入口，并且战时使用的主要出入口应直通地面；当有两个或两个以上直通地面的出入口时，各口之间应保持最大距离，并设置成不同朝向。②直通地面的出入口宜设置在地面建筑倒塌范围之外；如果不能设置在倒塌范围之外，则应有防倒塌措施。

（4）人防综合体的应急人防工程在掩蔽时间内的通风、电力、水等基本保障不应少于3 h。

2.3 防护设计要求

2.3.1 结构

人防综合体中应急人防工程的荷载计算、内力分析和截面设计，应符合现行《人民防空工程设计规范》（GB 50225—2005）、《人民防空地下室设计规范》（GB 50038—2005）中有关人防工程的规定。

2.3.2 给排水

（1）可利用平时供水设施或桶装水、瓶装水、水箱等提供饮用水。应急人员掩蔽部饮用水量标准为2 L/人，应急商业服务区饮用水量标准为1 L/人（当应急商业服务区有饮水时，可不设饮用水贮水），应急车辆掩蔽部饮用水量标准为1 L/人。应急综合物资库不设饮用水贮水。

（2）应急人防工程不设洗消给水。

（3）应急人员掩蔽部和应急商业服务区设口部洗消排水设施。

（4）应急人员掩蔽部和应急车辆掩蔽部男女厕所比例为1:1，应急商业服务区男女厕所比例为1:2。其中，男厕所每80~100人设一个大便器，女厕所每60~80人设一个大便器。

2.3.3 供配电

（1）人防工程的供配电要求按现行《人民防空工程设计规范》执行，战时（区域）电站设置应充分结合工程实际。

（2）应急人防工程应充分利用应急电源（发电机或蓄电池）。若没有设置除市电以外的应急电源，则应确保有能持续3 h应急照明蓄电池或提前储备一定数量的干电池和手电筒。

（3）利用平时消防广播，战时对人员进行疏散广播及通知。

2.3.4 消防

按现行工程设计有关规范执行。

3 加入课题研究前后的经济效益分析

（1）广州南站区域地下空间及市政配套设施人防工程综合体在常规设计下应建人防面积102 779 m2，人防防护单元及功能面积应按现行国家规范设计在2000 m2以内，人防物资库、人防专业队装备掩蔽部等防护单元面积不超过4000 m2。根据人防的平面方案得出，共需设置39个防护单元、3个战时发电站。

（2）该项目在参与国家人民防空办公室的《大型融合式人防工程综合体防护研究》课题后，人防工程防护单元设置实现了创新。应急人防工程中的应急商业服务区及应急综合物资库按每8000~10 000 m2一个防护单元设计，负一、负二层的商业部分防火分区在2000 m2以内，则4~5个防火分区刚好组成了一个防护单元，这样防护单元个数相应减少了，且应急人防工程中的设备需求比标准人防工程的设备需求小，促进平战结合使用。根据人防工程的平面方案布置得出，共需要设置19个防护单元、2个战时发电站。

与加入课题前相比，加入课题后的人防工程防护单元个数少了19个，应急发电站少了1个，极大地优化了地下空间的人防单元布置，节约了空间，达到了平战结合的良好效果。

3.1 防护设备

应急人防工程面积合计约为6万m2。若按照常规人防工程规定，每2000 m2设一个人员掩蔽工程，则约有33个人员掩蔽工程，共需33套人防进排风、给排水、电气设备，平均1个二等人员掩蔽工程设2樘人防防护大门，相当于有66樘人防防护大门，平均1个防护单元最少2个出入口，共计可减少2樘HM1220密闭门、2樘HFM1220（6）防护密闭门、1樘HK600（5）活门及1樘除尘室的HFM0716（5）防护门、1樘滤毒室的HM1020的密闭门。

1个单元小门节约金额：4×12 000+2×15 000+8000+9000=95 000（元）。

1个单元大门节约金额：2×17 000=36 000（元）。

每个防护单元防护（密闭）门减少约45.5万元，33个单元合计减少33×45.5=1501.5万元。

负一、负二层之间连接的上下中庭共6个，每个中庭分别需要设置56樘封堵大门，以每樘17万元计，合计费用为56×17=952万元。

综上所述，人防门减少共计1501.5+952=2453.5万元。

3.2 结构方面

结合工程实际情况，1个二等人员内部人防墙按照250 m3的人防混凝土墙计算，相当于少了33×250=8250 m3的钢筋混凝土用量。按照广州市1500元/m3钢筋混凝土的造价计算：8250×1500=1237.5万元。

3.3 通风设备

每个单元设备减少约12万元，33个单元共计减少33×12=396万元。

3.4 给排水设备

每个单元设备减少约2万元，33个单元共计减少33×2=66万元。

3.5 电气设备

每个单元设备减少约4万元，33个单元共计减少33×4=132万元。

建筑、结构、通风、给排水、电气5个专业合计节省：2453.5+1237.5+396+66+132=4285万元。以应急人防工程面积6万m2计算，应急人防工程与人防工程相当于节省696元/m2的工程投资。

4 加入课题研究后解决的实际问题

（1）该项目在加入《大型融合式人防工程综合体防护研究》课题前，由于防火分区及人防防护单元划分的关系，在负一、负二层的商业中庭区域四周布置了人防门，极大地影响了中庭的建筑美观效果，还给平时的使用管理带来极大的不便。

（2）加入课题研究后，负一、二层按照应急人防设置防护单元面积8000~10 000 m2，上下两层划分为同一个防护单元，2个单元战时通过中庭扶梯联通。负三层为停车库，按照人防规范要求设置防护单元，很好地保留了平时中庭功能及商业的完整性。

5 结语

人防综合体的建设显著提升了大型地下空间的综合效益，在信息化的背景下，立足平战结合的大型融合式人防工程综合体的防护研究和成果应用具有重要意义。